某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位
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某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位
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某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少.
答案
(1)对小球受力分析:重力、细线的拉力和磁铁的引力.设细线的拉力和磁铁的引力分别为F
1
和F
2
.
根据平衡条件得:
水平方向:F
1
sin30°=F
2
sin30°
竖直方向:F
1
cos30°+F
2
cos30°=mg
解得,F
1
=F
2
=
3
3
mg.
(2)以人为研究对象,分析受力情况:重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F
2
′,F
2
′=F
2
=
3
3
mg.
根据平衡条件得
f=F
2
′sin30°
N=F
2
′cos30°+Mg
解得,N=Mg+
1
2
mg
f=
3
6
mg
答:(1)悬挂小球的细线的拉力大小为
3
3
mg.
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为Mg+
1
2
mg
和
3
6
mg.
举一反三
如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t
1
=5s时撤去拉力,物体运动的v-t图象如图乙所示.试求:(g取10m/s
2
,sin37°=0.6)
(1)拉力F的大小.
(2)t=8s时物体的物体x的大小.
题型:不详
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如图甲所示,质量为m的木块放在动摩擦因数为μ的水平面上静止不动.现对木块施加水平推力F的作用,F随时间t的变化规律如图乙所示,则图丙反映的可能是木块的哪两物理量之间的关系( )
A.x轴表示力F,y轴表示加速度a
B.x轴表示时间t,y轴表示加速度a
C.x轴表示时间t,y轴表示速度v
D.x轴表示时间t,y轴表示位移x
题型:不详
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2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动,其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置,如图所示.松手后,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间.这样,就测出了聂海胜的质量--74kg.下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是( )
A.测量时仪器必须水平放置
B.测量时仪器必须竖直放置
C.其测量原理根据万有引力定律
D.其测量原理根据牛顿第二定律
题型:不详
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森林发生火灾,我军某部接到命令,派直升机前去灭火.但火场离水源较远,直升机需沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ
1
=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s
2
时,悬索与竖直方向的夹角θ
2
=14°,如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求:(g取10m/s
2
,sin14°≈0.242,cos14°≈0.970)
(1)空气阻力的大小;
(2)水箱中水的质量M.
题型:不详
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如图1所示,质量m=1.0kg的物块,在水平向右、大小F=5.0N的恒力作用下,沿足够长的粗糙水平面由静止开始运动.在运动过程中,空气对物块的阻力沿水平方向向左,其大小f
空
=kv,k为比例系数,f
空
随时间t变化的关系如图2所示.g取10m/s
2
.
(1)求物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)估算物块运动的最大速度v
m
;
(3)估算比例系数k.
题型:不详
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